L'antimateria in vitro
Dall’Acceleratore di Brookhaven, Stati Uniti, un’altra conferma della possibilità di tenere in vita l’Antimateria. In attesa dello Spettrometro Alfa, Ams, sulla Stazione spaziale internazionale che dovrebbe rilevare la vera anti-materia, se c’è, dell’Universo. L'intervista alla dott.a Lucia Votano, direttore dei laboratori di Fisica Nucleare del Gran Sasso
di Emanuela Gialli
E’ stato scoperto dai ricercatori del Rhic, Relativistic Heavy Ion Collider, l’acceleratore di particelle che si trova nei laboratori nazionali di Brookhaven, a Long Island, sotto la direzione del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, un nucleo di anti-elio 4, chiamato particella Alfa, che, si può dire volgarizzando e magari usando un termine inappropriato, è il “contrario” dell’elio.
Dottoressa Votano, come ci può spiegare questa scoperta in modo che tutti noi possiamo comprenderla?
Forse qualcuno ricorda che un po’ di tempo fa c’era stato un annuncio analogo al Cern, per l’antidrogeno.
Sì, a novembre dello scorso anno: 38 atomi di antidrogeno catturati per decimi di secondo.
E comunque l’attuale scoperta è sempre connessa con l’attività degli “Acceleratori”, dove normalmente si crea anti-materia, ovvero si creano anti-particelle.
Mi scusi, dottoressa Votano, la interrompo perché mi vorrei soffermare solo per un istante proprio sull’Acceleratore, di cui si sente sempre più di frequente parlare. Lo possiamo immaginare, mi scusi ancora per il confronto che sto per fare, come una lavatrice, che, al momento della centrifuga, mischia quello che c’è dentro?
Non direi proprio. L’Acceleratore è una macchina che consente, mediante campi elettrici e magnetici, di fare scontrare delle particelle. E l’interesse sta nell’osservare cosa viene prodotto in questa collisione.
E a volte si produce anche l’antimateria.
Questa recente scoperta viene da un acceleratore e da un esperimento che voleva fare questo: creare nuclei di anti-materia. La difficoltà però attenzione, spiego meglio, sta nel riuscire a isolare gli anti nuclei o nel caso del CERN gli atomi di antimateria dalla materia ordinaria per un tempo utile ad osservarli. Particelle di antimateria vengono prodotte normalmente in natura, ad esempio nei raggi cosmici, e, come dicevamo, utilizzando la tecnologia, negli Acceleratori, ma poi si incontrano con la materia e si annullano producendo energia. E’ il fenomeno che noi scienziati definiamo “annichilimento”. In questo caso, i ricercatori hanno creato, facendo scontrare nuclei di oro, il più pesante antinucleo, il nucleo di anti-elio 4 fatto di due protoni e due neutroni, e, questo è l’aspetto più importante.
Perché lo scopo di tutti questi esperimenti, e dei molti in corso anche nel Laboratorio del Gran Sasso, è quello di capire per quale motivo al momento del Big Bang, la grande esplosione da cui originò la stessa quantità di materia e antimateria, prevalse la materia.
Meglio ancora, qual è la causa di quella leggera dissimmetria che ha fatto sì che prevalesse la materia, sempre che sia vero che l’Universo conosciuto sia fatto solo di materia e non di antimateria. E questo è anche l’obiettivo dell’ultima missione dello Shuttle Discovery, con a bordo lo Spettrometro Magnetico Alfa, che avrà il compito di catturare l’antimateria, se c’è, nello Spazio. Non quella creata nei laboratori, negli Acceleratori, ma quella reale, se c’è. Insomma, dovrà vedere se ci sono stelle, galassie, o agglomerati fatti di anti-materia. E questa potrebbe essere la vera Scoperta.
Dobbiamo temere l’antimateria? Ci viene sempre in mente il libro di Dan Brown….
No, assolutamente. Anche se ci fossero isole di antimateria nell’Universo non minacciano la nostra esistenza sulla terra.
Quindi conoscerla significa conoscere meglio l’Universo e la materia stessa. Comunque, ha citato la missione dello Shuttle-Endeavour, alla quale ovviamente partecipa anche l’Infn (Istituto nazionale di fisica nucleare, ndr) che partirà dopo l’8 maggio , tra l’altro è stata rinviata, con a bordo l’astronauta italiano Roberto Vittori, che raggiungerà il collega Paolo Nespoli, da dicembre nella Stazione Spaziale Internazionale. Di fatto come funzionerà lo Spettrometro?
E’ uno strumento che permette con dei rilvelatori magnetici di misurare particelle con cui verra’ in contatto, identificarle e studiarne l’energia, ma anche e soprattutto la carica, per identificare le particelle di antimateria.
Grazie dottoressa Votano.
L'Alpha Magnetic Spectrometer-02, 7 tonnellate di peso e un miliardo e mezzo di costo (di cui quasi 40 milioni dall'Italia), è già nella pancia della navicella Endeavour. Verrà installato definitivamente sull’Iss. Il suo periodo di tempo in orbita operativa è di 10-18 anni, in linea con le strategie dell’amministrazione Obama che hanno stabilito di estendere le operazioni della Stazione Spaziale Internazionale oltre il 2015.